[发明专利]废气净化用催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及废气净化用催化剂。

背景技术

近年来，开始加强对汽车等的废气限制。与此相应地，正在开发用于有效净化废气中的烃(HC)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NO_x)等的各种废气净化用催化剂。

例如，在专利文献1中，公开了包含含有氧化铝和沸石的载体、和负载在该载体上的贵金属的废气净化用催化剂。

但是，废气净化用催化剂的废气净化性能仍有进一步改善的余地。

专利文献1：日本特开2002-45701号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供具有优良的废气净化性能的废气净化用催化剂。

根据本发明的一个方面，提供一种废气净化用催化剂，其包含：基材和在所述基材上形成的、含有贵金属和镨的催化剂层。

附图说明

图1是示意地表示本发明的一个实施方式的废气净化用催化剂的剖面图。

图2是示意地表示一个变形例的废气净化用催化剂的剖面图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。另外，对于在所有附图中发挥相同或类似功能的构成要素使用同一参考标号，并省略重复的说明。

图1是示意地表示本发明的一个实施方式的废气净化用催化剂的剖面图。

废气净化用催化剂1包含基材10和在基材10上形成的催化剂层20。

作为基材10，可以使用例如整体式蜂窝型基材。基材10典型地由堇青石等陶瓷制成。

催化剂层20包含含有镨的载体和负载在该载体上的贵金属。

如上所述，废气净化用催化剂要求能够有效地净化HC、CO和NO_x等多种因素。但是，在上述各个因素的情况下，使催化剂活化所需的温度是不同的。例如，净化HC所需的温度比净化CO所需的温度更高。因此，在发动机刚刚起动后等催化剂的温度较低的阶段，可能出现CO得到一定程度的净化而HC未被充分净化的情况。因此，为了将上述因素全部充分净化，需要使催化剂的温度快速升高。

本发明人发现，当载体中含有镨时，催化剂层的CO吸附性能提高。经过进一步验证，本发明人得到如下见解：催化剂层的CO吸附性能提高时，催化剂层中的CO的氧化反应变得活跃，由于该氧化反应而产生大量的反应热。本发明是基于该见解而完成的。即，本发明的基本思想为：利用上述的反应热使催化剂的温度快速升高，由此尽快完成上述多种因素的净化。

催化剂层20所含的载体，起到增大贵金属的比表面积、并且使反应产生的热消散从而抑制贵金属的烧结的作用。载体含有镨化合物，典型地含有镨氧化物。作为镨氧化物，可以使用例如氧化镨(Pr₆O₁₁)。载体可以进一步含有氧化铝、氧化铈、氧化锆和氧化钛等其它氧化物。或者，载体也可以含有这些氧化物与镨氧化物的复合氧化物。

催化剂层20的镨含量，相对于每单位体积基材10，以Pr₆O₁₁换算设定为例如0.2g/L至60g/L，典型地为1.0g/L至20g/L。催化剂层20的镨含量减少时，催化剂层20的CO吸附性能和点火性能等下降，可能难以发挥优良的废气净化性能。催化剂层20的镨含量增多时，催化剂的储氧能力下降，可能难以发挥优良的废气净化性能。

如上所述，载体可以含有镨氧化物与镨氧化物以外的氧化物的复合氧化物。即，催化剂层20中可以以镨氧化物与镨氧化物以外的氧化物的复合氧化物的形态含有镨。这样，与以简单氧化物的形态含有镨的情况相比，不易因热劣化等而引起镨的凝聚。因此，这样可以提高废气净化用催化剂的耐久后的净化性能。

作为该复合氧化物，可以列举例如氧化铈、氧化锆和镨氧化物的复合氧化物。使用氧化铈、氧化锆和镨氧化物的复合氧化物时，镨氧化物在该复合氧化物中所占的质量比设定在例如3质量％至30质量％的范围内。该质量比减小时，因含有错而产生的上述效果减弱。该质量比增大时，氧化铈和氧化锆在复合氧化物中所占的质量比减小。因此，镨氧化物在复合氧化物中所占的质量比过大时，有时难以平衡良好地净化废气中的HC、CO和NO_x。

贵金属起到催化废气净化反应的作用。作为贵金属，可以使用例如选自由铂、钯和铑组成的组中的至少一种元素。作为贵金属，可以进一步含有铱和钌等其它元素。